Publicação
Análise numérica e classificação de secções transversais de vigas alveolares
| Resumo: | Com o aumento da demanda por economia de material, as vigas alveolares surgem como uma importante alternativa aos perfis I convencionais. Estas possuem aberturas regularmente espaçadas na alma, diminuindo o peso de um perfil equivalente e tornando possível a utilização das aberturas para instalações técnicas. Entretanto, as vigas alveolares são susceptíveis a mecanismos de colapso complexos e únicos. Um bom entendimento do comportamento do perfil começa pela correta classificação de sua secção transversal. Considerando a existência de metodologias de classificação que subestimam a sua resistência, é apresentado um estudo numérico com vista à reclassificação deste tipo de secções. A alma da viga alveolar é modelada numericamente como um elemento de placa com uma abertura circular no centro e carregado por esforço de compressão axial. Este modelo é desenvolvido utilizando o método dos elementos finitos considerando uma variação de três parâmetros: esbelteza geométrica, diâmetro da abertura e comprimento da placa. Um primeiro modelo é desenvolvido representando uma placa sólida e é calibrado de acordo com a formulação matemática, oferecendo boa correspondência. Um primeiro modelo mantém o comprimento da placa constante e igual à sua altura, sendo realizadas simulações lineares para verificação da influência de uma abertura na tensão crítica de encurvadura normalizada para várias esbeltezas geométricas, obtendo como resultado a baixa dependência da esbelteza geométrica e linear do diâmetro da abertura. O modelo é atualizado mantendo a esbelteza geométrica constante e variando diâmetro da abertura e comprimento da placa. São obtidas equações analíticas que relacionam os três parâmetros, através do ajuste linear, utilizando o Software MATLAB, válidas no intervalo proposto com um erro máximo de 6% em relação aos resultados numéricos. Com a tensão crítica de encurvadura de placas com aberturas, é feita a transformação destas para esbeltezas normalizadas e comparadas com os limites para classificações dadas pelo Eurocódigo 3, propondo uma nova metodologia de classificação. São analisados quatro perfis distintos, cada um representando uma classe de secção transversal, para comparação da metodologia preconizada na norma atual e da nova proposta. Pela nova metodologia, quando maior o diâmetro da abertura mais elevada a classe, contramão do proposto pelo Eurocódigo 3. Por fim, a distribuição de tensões nas placas e tensão última resistente destas são obtidas por meio de simulações não lineares considerando imperfeições geométricas mostrando boa correspondência à classificação proposta. |
|---|---|
| Autores principais: | Mocelin, Tiago |
| Assunto: | Classificação da secção transversal Vigas alveolares Simulações numéricas Encurvadura de placas |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | português |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
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